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原竹建筑新型节点构造技术

作　者: 张楠
导　师: 柏文峰
学　校: 昆明理工大学
专　业: 建筑技术科学
关键词: 竹建筑节点构造试验研究
分类号: TU366.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 121次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,随着我国森林面积急剧减少,广大农村的传统建筑,特别是在云南的特色民居中,出现了一些现代结构样式(砖混、框架、实心黏土砖等)能耗高的建筑样式。这些新民居在一定程度上改善了当地群众的居住条件,但同时也给群众造成了一定程度上的经济负担,造成了生态环境的破坏,使民族建筑艺术、传统村寨的风貌逐渐消失。原竹是可再生资源。云南是原竹的故乡,在原竹的利用传统、资源上都独具优势,有很好的振兴竹建筑的环境和条件。在木材难得,钢材水泥不宜在农村大规模使用的情况下,大力发展竹建筑是探索新型民居的有效出路。但由于现有的节点构造体系的不合理,造成了竹建筑发展道路上的瓶颈,而要想突破这一瓶颈,就必须对节点构造进行新的开发研究。论文以整理、分析、绘编国内外现有原竹建筑节点为基础,提出了研发新型原竹节点的思路：利用具有早强、快硬特性的石膏及适量外加剂作为填料,将其预先填充到原竹杆件的节间空腔内,使得原竹杆件在节点构造范围内类似实心木构件,从而可以参照运用木结构、钢结构等成熟的节点构造技术,来解决原竹建筑的节点构造问题,实现原竹建筑的工业化生产。论文通过石膏填充原竹空腔试验、实物模型的制作等,验证了石膏及外加剂作为原竹填料形成的具有可加工性的原竹节点的可行性和可操作性,为原竹建筑的发展提供了新的节点构造形式。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-13
第一章绪论  13-20
  1.1 论文研究的背景  13
  1.2 问题的提出  13-14
  1.3 研究的目的和意义  14
  1.4 技术路线  14-15
  1.5 国内外竹资源概况  15
  1.6 竹材的应用  15-16
  1.7 原竹的性状分析  16-18
    1.7.1 原竹用于建筑的优势  17
    1.7.2 原竹用于建筑存在的问题  17-18
    1.7.3 原竹建筑及其发展瓶颈  18
  1.8 小结  18-20
第二章国内外竹建筑技术综述与节点构造分析  20-33
  2.1 概述  20
  2.2 国内外竹建研究及技术现状  20-26
    2.2.1 美洲(哥伦比亚、加拿大等)竹建研究及技术概况  20-23
    2.2.2 欧洲(德国)竹建研究及技术概况  23-24
    2.2.3 亚洲(印尼、日本等)竹建研究及技术概况  24-25
    2.2.4 国际组织的竹建研究及技术概况  25
    2.2.5 国内的相关研究  25-26
  2.3 现有原竹建筑节点构造分析  26-31
    2.3.1 棕绳(篾笆)捆绑及铁钉固定  27-28
    2.3.2 竹(木)材的穿斗式节点  28
    2.3.3 节点的水泥砂浆加强  28-29
    2.3.4 钢构件及钢板连接  29-31
  2.4 原竹节点构造关键技术的提出  31
  2.5 小结  31-33
第三章石膏填充原竹节点的可行性分析  33-41
  3.1 石膏概述  33-36
    3.1.1 石膏的性状  33-34
    3.1.2 昆明建材市场石膏粉调查及选用  34-36
  3.2 石膏填充原竹节点的优势  36-37
    3.2.1 石膏填充原竹节点的可加工性  36
    3.2.2 石膏施工便捷,易养护  36-37
    3.2.3 石膏填充原竹节点的抗火性能  37
  3.3 石膏填充原竹节点空腔遇到的主要问题  37-38
    3.3.1 凝结硬化速度快,密实性不易把握  37-38
    3.3.2 胶体沾粘性强,易附着  38
    3.3.3 耐水性较差,耐久性难以保证  38
    3.3.4 石膏凝固后强度较低,易于断裂  38
  3.4 石膏填料的初步改良  38-40
    3.4.1 减缓凝固时间,增加密实性  38-39
    3.4.2 适度降低附着力  39
    3.4.3 加入外加剂,提高耐水性  39
    3.4.4 提高石膏强度  39-40
  3.5 小结  40-41
第四章填充原竹空腔的石膏试验及模型制作  41-55
  4.1 石膏砌块的制作  41-44
    4.1.1 标准稠度用水量的测算  41
    4.1.2 石膏试块制作  41-44
  4.2 石膏试块抗压荷载试验  44-47
    4.2.1 试验原理  45
    4.2.2 试块制作  45-46
    4.2.3 试验设备  46
    4.2.4 试验过程  46-47
    4.2.5 试验过程当中的部分图片  47
  4.3 试验数据的整理及初步结论  47-49
  4.4 试验数据附表  49-51
  4.5 研究过程当中的试验及新型原竹节点实物的制作  51-54
  4.6 小结  54-55
第五章石膏填充原竹空腔节点制作及试验  55-81
  5.1 原竹试样处理及选择  55-57
    5.1.1 原竹的防腐及前期处理  55-57
    5.1.2 原竹试样的选取  57
  5.2 原竹空腔填充石膏试验  57-58
  5.3 原竹物理力学试验的一般规定  58
  5.4 试样的制作  58-60
  5.5 原竹构件含水率测定方法  60-61
    5.5.1 主要仪器设备  60
    5.5.2 原竹含水率测定步骤  60-61
  5.6 抗压抗拔试验方案的确定  61-64
    5.6.1 主要仪器设备  61
    5.6.2 试样的制作  61-63
    5.6.3 试验步骤的确定  63-64
  5.7 试验的实施  64-73
    5.7.1 原竹空腔填充石膏的顺纹抗压试验  64-68
    5.7.2 原竹空腔填充石膏预埋螺栓的抗拔试验  68-73
  5.8 试验曲线分析  73-74
    5.8.1 试样抗压的荷载—位移曲线  73
    5.8.2 试样抗拔的荷载—位移曲线  73-74
  5.9 试验数据分析  74-76
  5.10 与木材相关数据的对比  76-77
  5.11 原竹桁架实物的制作  77-80
    5.11.1 试件介绍  77-78
    5.11.2 试件制作  78-80
  5.12 小结  80-81
第六章石膏填充原竹空腔节点的特性及运用  81-89
  6.1 概况  81
  6.2 与现有节点连接方式相比所具有的特性  81-85
    6.2.1 良好的可加工性能  82-83
    6.2.2 钢构件的循环利用  83
    6.2.3 强度和耐久性  83
    6.2.4 减少了节点处滋生病虫害的条件  83-84
    6.2.5 施工和养护  84
    6.2.6 原料及资源优势  84-85
  6.3 为竹木轻型结构建造提供了技术上的可能性  85-88
    6.3.1 竹木结构存在的构造性问题  85-86
    6.3.2 石膏填充原竹对竹木轻型节点形成的技术支持  86
    6.3.3 竹木混合技术及SKETCHUP模型  86-88
  6.4 小结  88-89
第七章结语与展望  89-90
  7.1 结语  89
  7.2 展望  89-90
致谢  90-91
参考文献  91-96
附录A 硕士学习期间主持、参与的科研项目及发表论文  96-97
附录B 国家发明专利申报  97-98
附录C 图片来源  98-101
附录D 《国内外现有原竹建筑节点图集》  101-149

原竹建筑新型节点构造技术

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